Plattentektonik: Geben "stille" Beben Hinweise auf schwere Erschütterungen?
So genannte stille oder aseismische Beben – ihre Krustenbewegungen sind zu langsam, um messbare seismische Wellen auszulösen – verursachen wohl doch nachfolgende nachweisbare Erdbebenschwärme. Insgesamt erhöhen sie damit wahrscheinlich auch den Druck auf die beteiligten Gesteinsplatten und könnten damit einer der Gründe für schwere Erdbeben der Magnitude 8 oder 9 auf der Richterskala sein, vermuten Geologen um Paul Segall von der Stanford-Universität.
Die Forscher fordern deshalb ihre Kollegen weltweit auf, nach Zeichen von diesen schwachen Erdbebenschwärmen zu suchen, um potenzielle geotektonische Gefahrenherde frühzeitig aufzuspüren. Sie selbst untersuchten das Phänomen am hawaiianischen Vulkan Kilauea, unter dem zwischen 1998 und 2002 insgesamt vier aseismische Beben stattfanden. Nachgewiesen wurden sie mittels eines dichten Netzes von GPS-Stationen rund um die Südflanke des Berges, die Positionsveränderungen von Bereichen des Vulkans erkennen ließen. Eines der stillen Beben erreichte sogar ein Stärke von umgerechnet 5,7 und löste eine zehn Zentimeter weit reichende Bewegung von 2000 Kubikkilometern Gestein aus. Da sich die Bewegung allerdings in einem Zeitraum von 48 Stunden abspielte, blieb sie von Menschen vor Ort wie Seismometern unbemerkt.
Anschließend notierten die Wissenschaftler jedoch innerhalb von zwei Tagen weitere sechzig Kleinbeben mit einer maximalen Magnitude von 3 – eine Summe, die sechsmal so hoch ist wie unter normalen Bedingungen. Nach Auswertung der GPS-Daten kamen Segall und seine Kollegen zu der Erkenntnis, dass das stille Beben diese Erschütterungen ausgelöst haben musste. Mit Hilfe des Bebenschwarms konnten sie anschließend auch das Epizentrum des aseismischen Ereignisses festlegen, das in acht Kilometer Tiefe unter dem Kilauea lag.
Mit Hilfe dieser Erkenntnisse wollen die Forscher nun herausfinden, inwiefern die stillen Beben zum Druckaufbau an Plattengrenzen beitragen und damit als Mitverursacher von schweren Erdstößen in Frage kommen. Möglicherweise nimmt während eines Erdbebenzyklus zwischen zwei schweren Erschütterungen mit der steigenden Spannung der Gesteinspakete auch die Magnitude von stillen Beben zu, sodass dies ebenfalls der Prognose dienen könnte, wie weit der Zyklus schon vorangeschritten ist. Geklärt werden soll außerdem, ob stille Beben in ihrer Stärke eine Regelhaftigkeit aufweisen wie "normale" Erschütterungen. Bei diesen folgen auf einen Erdstoß der Stärke 6, rund zehn der Stärke 5, hundert der Stärke 4 und so weiter.
Stille Beben wurden in letzter Zeit entlang verschiedener Subduktionszonen – etwa im nordwestlichen Pazifik, vor Japan oder Mexiko – nachgewiesen. Zumindest vor der amerikanischen Pazifikküste kehren sie in einem regelmäßigen 14-monatigen Abstand wieder und wecken mit dieser Periodizität Hoffnungen auf eine bessere Vorhersagbarkeit schwerer Erdstöße in der Region. Stille Beben können hier bisweilen bis zu zwei Wochen andauern, bis die Bewegung der Krustenteile zum Stillstand kommt.
Die Forscher fordern deshalb ihre Kollegen weltweit auf, nach Zeichen von diesen schwachen Erdbebenschwärmen zu suchen, um potenzielle geotektonische Gefahrenherde frühzeitig aufzuspüren. Sie selbst untersuchten das Phänomen am hawaiianischen Vulkan Kilauea, unter dem zwischen 1998 und 2002 insgesamt vier aseismische Beben stattfanden. Nachgewiesen wurden sie mittels eines dichten Netzes von GPS-Stationen rund um die Südflanke des Berges, die Positionsveränderungen von Bereichen des Vulkans erkennen ließen. Eines der stillen Beben erreichte sogar ein Stärke von umgerechnet 5,7 und löste eine zehn Zentimeter weit reichende Bewegung von 2000 Kubikkilometern Gestein aus. Da sich die Bewegung allerdings in einem Zeitraum von 48 Stunden abspielte, blieb sie von Menschen vor Ort wie Seismometern unbemerkt.
Anschließend notierten die Wissenschaftler jedoch innerhalb von zwei Tagen weitere sechzig Kleinbeben mit einer maximalen Magnitude von 3 – eine Summe, die sechsmal so hoch ist wie unter normalen Bedingungen. Nach Auswertung der GPS-Daten kamen Segall und seine Kollegen zu der Erkenntnis, dass das stille Beben diese Erschütterungen ausgelöst haben musste. Mit Hilfe des Bebenschwarms konnten sie anschließend auch das Epizentrum des aseismischen Ereignisses festlegen, das in acht Kilometer Tiefe unter dem Kilauea lag.
Mit Hilfe dieser Erkenntnisse wollen die Forscher nun herausfinden, inwiefern die stillen Beben zum Druckaufbau an Plattengrenzen beitragen und damit als Mitverursacher von schweren Erdstößen in Frage kommen. Möglicherweise nimmt während eines Erdbebenzyklus zwischen zwei schweren Erschütterungen mit der steigenden Spannung der Gesteinspakete auch die Magnitude von stillen Beben zu, sodass dies ebenfalls der Prognose dienen könnte, wie weit der Zyklus schon vorangeschritten ist. Geklärt werden soll außerdem, ob stille Beben in ihrer Stärke eine Regelhaftigkeit aufweisen wie "normale" Erschütterungen. Bei diesen folgen auf einen Erdstoß der Stärke 6, rund zehn der Stärke 5, hundert der Stärke 4 und so weiter.
Stille Beben wurden in letzter Zeit entlang verschiedener Subduktionszonen – etwa im nordwestlichen Pazifik, vor Japan oder Mexiko – nachgewiesen. Zumindest vor der amerikanischen Pazifikküste kehren sie in einem regelmäßigen 14-monatigen Abstand wieder und wecken mit dieser Periodizität Hoffnungen auf eine bessere Vorhersagbarkeit schwerer Erdstöße in der Region. Stille Beben können hier bisweilen bis zu zwei Wochen andauern, bis die Bewegung der Krustenteile zum Stillstand kommt.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.